本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
在我的工作中，作为一家利用微生物进行废水处理的生物修复技术公司的首席执行官，我敏锐地意识到微生物学为社会带来的价值。
然而，直到今年一月，我才真切地感受到了微生物的强大力量：几乎毫无预警地，我发现自己与强大的假单胞菌属细菌展开了一场战斗，它们击溃了我免疫系统的第一道防线。这种虚弱的状态使得食肉A组链球菌得以侵袭我——我们大多数人通常遇到它们时几乎不受影响——对我发动了致命的组合拳。我侥幸逃生。
细菌感染了我的左臂，并且发展迅速，以至于医生被迫完成了左肩关节离断术，即将手臂从肱骨头完全移除，以防止细菌在我的胸腔内扎根并攻击我的重要器官。从最初的侵袭到威胁我的生命，微生物只用了不到三天的时间，而当时我正接受着世界上最好的医疗护理和监护。
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显然，这次经历永久地改变了我，但也给我留下了深刻的印象，这是一个极端的例子，当然可以肯定这些微小生物对我们生活方式的影响力。最重要的是，它更加坚定了我的信念，即利用微生物的力量几乎可以为我们的文明带来难以想象的好处。
微生物存在于我们呼吸的空气中；它们覆盖着我们皮肤的每一寸和我们行走的地面。事实上，据估计，地球上生活着一万亿种微生物，其中99.999%尚未被发现。人类一直与微生物共存，但直到现在我们才意识到它们在帮助解决我们最紧迫问题方面的潜力——而我们仅仅触及了皮毛。凭借其复杂的嵌入式功能，微生物学是大自然的操作系统。对微生物学的研究和发展破译了这个操作系统，并创造了可以帮助我们的“黑客技术”。
当涉及到自然的奥秘时，我们常常遵循预防原则，反而对我们不利，将未知等同于危险。在过去的一个世纪里，我们已经将各种形式的微生物（细菌、真菌、病毒）变成了必须从我们的生活中消毒和清除的敌人。
相反，让我们重新定义微生物的未知特性，将重点放在它们的潜力而不是危险上。科学家们现在正在探索微生物相互作用产生的利基过程和令人惊讶的功能。通过21世纪的技术，例如低成本的DNA测序，我们已经开始了解微生物的秘密世界及其为我们服务的潜力。
利用微生物的力量为这些微小的生命形式在调解人类与我们环境的冲突关系中建立了新的角色。例如，研究人员正在农业领域发现微生物解决方案，其性能优于人造替代品。尽管某些生活在作物上的微生物会将疾病传播给人类，但另一种类型的微生物可以被用来抵抗有害病原体。
在一个案例中，弗吉尼亚州的研究人员将抗沙门氏菌土壤细菌撒在番茄幼苗上，以努力预防食物中毒的爆发。在另一个案例中，哥伦比亚的科学家了解到，引入植物根部的微生物可能成为替代化学肥料的新磷源。本质上，微生物可以帮助我们安全地养活自己。
微生物还可以帮助减少我们的废物。自1950年以来，人类已经产生了超过90亿吨的塑料，在太平洋上形成了一个塑料垃圾带，其面积几乎是我曾经的家乡德克萨斯州的两倍大。塑料自行降解需要400多年，但新发现的细菌可以分解聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），这种物质构成了用完即弃的水瓶、冷冻晚餐托盘甚至涤纶服装。
生物修复技术已经使用了几十年专门的细菌来降解目标污染物，包括石油和其他石油产品，以及土壤或地下水中发现的溶剂和农药。新的工具可以通过创造更有利的环境来增强自然的处理能力，从而增强已经生活在污染场地的微生物的活性。
今天，我们拥有比前几代人想象的更强大的技术。得益于医学领域的进步，我不仅在与食肉细菌的激烈战斗中幸存下来，而且我期望在未来通过机器人技术和人造肢体材料科学的持续进步，重新获得许多身体能力。尽管今天的商用假肢仅仅触及了可能性的表面，但它们终有一天会接收到以前控制我的生物手臂的大脑信号，从而操作“仿生手臂”。
研究和投资使如此惊人的创新成为可能。通过更多的资源，我们可以应用21世纪的技术来释放微生物的力量，造福人类，并扩展对它们独特能力的探索，以应对人类最大的挑战。鉴于微生物相互作用的速度和效力，这是我从个人经验中了解到的，它们解决问题的潜力几乎是难以理解的巨大。
让我们深入微生物的兔子洞，与自然一起迎接未来。